Īss ievads par pašizstrādāto uzlaboto kompozītmateriālu galvanizācijas pārklājumu
Kompozītmateriālu galvanizācija ir jauns galvanizācijas veids, kas izstrādāts 1920. gados, un pirmais patents parādījās tikai 1949. gadā. Šis ir amerikāņu Simos (Simos) dimanta kompozīts, izmantojot dimanta un niķeļa līdznoguldījumus, lai izgatavotu griezējinstrumentus. pārklāšanas tehnoloģija. Kopš tā laika kompozītmateriālu pārklāšana ir ieguvusi galvanizācijas tehniķu uzmanību dažādās valstīs, un pētniecība un attīstība ir bijusi ļoti aktīva. Šodien tā ir kļuvusi par ļoti svarīgu galvanizācijas tehnoloģijas nozari.
Kompozītmateriālu galvanizācijas īpašība ir nogulsnēt daļiņas ar dažādām funkcijām pārklājuma slānī kā matricu, lai iegūtu pārklājuma slāni ar daļiņām raksturīgajām funkcijām. Dažādās izmantotās daļiņas, ir nodilumizturīgs pārklājums, pret berzes pārklājums, augstas cietības griešanas pārklājums, fluorescējošs pārklājums, īpašs materiāls kompozītmateriālu pārklājums, nanokompozītu pārklājums utt.
Gandrīz visu veidu pārklājumu var izmantot kā pamata vannu kompozītmateriālu pārklāšanai, ieskaitot viena metāla pārklājumu un sakausējuma pārklājumu. Tomēr bieži izmantotās bāzes vannas kompozītmateriālu pārklāšanai galvenokārt ir niķelētas. Nesen ir arī kompozītmateriālu pārklājumi, kuru pamatā ir cinka un sakausējuma galvanizācija faktiskajai ražošanai.
Pirmajās dienās kompozītmateriālu daļiņas galvenokārt bija nodilumizturīgi materiāli, piemēram, silīcija karbīds, alumīnija oksīds utt., Un tagad tās ir izstrādātas kompozītmateriālu pārklājumos ar vairākām funkcijām. Jo īpaši kopš nanometru jēdziena rašanās laiku pa laikam ir parādījušies kompozītmateriālu pārklājumi, ko sauc par nanokompozītu materiāliem. Šeit kompozītmateriālu pārklājumiem ir liels potenciāls.
2. Kompozītmateriālu galvanizācijas princips
Kompozītmateriālu galvanizācija, kas pazīstama arī kā apšuvuma pārklāšana un inkrustācija, ir jauns process cieto daļiņu pārklāšanai metāla pārklājumā, lai uzlabotu pārklājuma veiktspēju. Saskaņā ar pārklāto cieto daļiņu īpašībām tiek ražoti kompozītmateriālu pārklājumi ar dažādām funkcijām.
Pētot kompozītmateriālu galvanizācijas līdzsēdumus, Renxin ir ierosinājis trīs līdznosēdumu mehānismus, proti, mehānisko līdzsēdumu, elektroforēzes līdznosēdumu un adsorbcijas līdznosēdumu. Pašlaik NGuglielmi 1972. gadā ierosinātā divpakāpju adsorbcijas teorija ir vispārpieņemta. Guglielmi piedāvātais modelis uzskata, ka pārklāšanas šķīduma daļiņu virsmu ieskauj joni. Pēc katoda virsmas sasniegšanas tie vispirms tiek brīvi adsorbēti (vāji adsorbēti) uz katoda virsmas. Tā ir fiziska adsorbcija un atgriezenisks process. Daļiņas pakāpeniski nonāk katoda virsmā un pēc tam tiek apglabātas ar nogulsnēto metālu.
Vājā adsorbcijas posma matemātiskā apstrāde šajā modelī izpaužas kā Langmuir adsorbcijas izoterma. Attiecībā uz spēcīgo adsorbcijas soli uzskata, ka daļiņu spēcīgais adsorbcijas ātrums ir saistīts ar vājas adsorbcijas pārklājumu un elektrisko lauku saskarnē starp elektrodu un šķīdumu. Daži pētījumi par nodilumizturīgu niķeļa-dimanta kompozītmateriālu pārklājumu līdzapguldīšanas procesu liecina, ka niķeļa-dimanta līdzapguldīšanas mehānisms atbilst Guglielmi divpakāpju adsorbcijas modelim, un ātruma kontroles solis ir spēcīgs adsorbcijas solis. Līdz šim kompozītmateriālu elektrodika, tāpat kā citas jaunās tehnoloģijas un jaunās tehnoloģijas, praksē ir tālu priekšā teorijai, un pētījumi par tā mehānismu pastāvīgi attīstās.
3. Piedevas kompozītmateriālu galvanizācijai
Kompozītmateriālu galvanizācijas matricas pārklājumā bieži var izmantot šāda veida apšuvuma oriģinālās piedevu sērijas, piemēram, kompozītmateriālu pārklājumu ar niķeļa pārklājumu kā nesēju, un var izmantot zema sprieguma niķeļa pārklājuma balinātāju. Tomēr saskaņā ar kompozītmateriālu galvanizācijas principu, kompozītmateriālu galvanizācijai ir jāizmanto arī dažas piedevas, lai veicinātu kompozītmateriālu un daļiņu līdzsenumu veidošanos. Šīs piedevas ietver daļiņu elektriskās veiktspējas regulētājus, virsmaktīvās vielas, antioksidantus, stabilizatorus utt.
(1). Uzlādes regulētājs
Tā kā daļiņu un pārklājuma līdzapguldīšana elektriskā lauka iedarbībā ir svarīgs kompozītmateriālu pārklāšanas process, daļiņu padarīšana ar pozitīvu lādiņu ir izdevīga līdzapguldīšanai, taču lielākā daļa daļiņu ir elektriski neitrālas un ir jāapstrādā, lai virsma adsorbētos pozitīvi lādētas daļiņas. Dažus metāla jonus, piemēram, Ti+, Rb+, u.c., var adsorbēt uz alumīnija oksīda virsmas, lai veidotu daļiņas ar pozitīvu lādiņu, kas ir labvēlīgs pārklāšanai ar pārklājumu. Dažiem sarežģītiem sāļiem un makromolekulāriem savienojumiem ir arī daļiņu lādiņa regulēšanas funkcija. Lai pilnībā apvienotu daļiņu virsmas enerģiju ar atbilstošajiem savienojumiem, visu kompozītmateriālu pārklāšanai ir nepieciešams, lai daļiņas, kas pievienotas apšuvuma šķīdumam, tiktu pakļautas virsmas apstrādei, līdzīgi attaukošanai un virsmas aktivācijai galvanizācijas procesā, lai iegūtu labvēlīgu līdzsēdumu. elektriskās īpašības.
(2). Virsmaktīvā viela
Saliktajā pārklājumā ar silīcija karbīdu kā kompozītmateriālu daļiņām pievieno fluorogļūdeņražu virsmaktīvo vielu, lai atvieglotu daļiņu līdzapgulšanos. Tāpēc dažas virsmaktīvās vielas ir arī potenciālie modifikatori. Bet virsmaktīvā viela darbojas arī kā disperģējoša viela, kas ir svarīga arī daļiņu vienmērīgai sadalei vannā. Ir arī dažas virsmaktīvās vielas, kurām ir acīmredzamas potenciālās īpašības un kurām ir acīmredzama ietekme uz konkrētu potenciālu, kas ir labvēlīgs gradienta struktūras saliktajam pārklājumam.